高温对含氢DLC涂层的微观结构及力学性能的影响

目的针对含氢DLC涂层热稳定性很差的问题,探究高温下含氢DLC涂层的微观组织变化特征,以及高温对其力学性能的影响。方法采用等离子体强化化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD)在S136模具不锈钢表面沉积以Si为过渡层的含氢DLC复合涂层,利用光学显微镜、扫描电镜、拉曼光谱、X射线电子衍射仪、三维轮廓仪研究DLC涂层的微观结构,采用划痕测试仪、往复式摩擦磨损试验机、纳米压痕仪研究DLC涂层的力学性能,并通过LAMMPS软件,利用液相淬火法建立含氢DLC模型,模拟分析经高温处理后涂层的组织变化特征和纳米压痕行为。结果在400℃、2 h的退火条件下,拉曼谱峰强度ID/IG由未退火的0.7增至1.5,涂层发生了石墨化转变,同时基线斜率下降,H元素析出;XPS结果表明,在此条件下涂层中sp^(2)杂化组织相对增加,氧元素增多,涂层粗糙度增大;在600℃、2 h退火条件下,DLC发生了严重氧化,LAMMPS模拟结果表明,在400℃高温下涂层的分子键长变短,表明sp3杂化组织在高温下吸收能量,并向sp^(2)杂化转变。纳米压痕模拟结果显示,在400℃下退火后,涂层的硬度下降。结论在400℃下退火处理后,涂层中的H元素释放,涂层内应力减小,保证了涂层的强度;在600℃退火条件下,过渡层的Si和DLC在高温下形成了C—Si键,使得DLC薄膜部分被保留;LAMMPS模拟结果表明,在高温下涂层发生了石墨化转变,涂层的硬度减小。

基于含氢指数校正的致密气核磁测井孔隙度方法

与石油工业标准方法测量得到的岩石孔隙度相比,应用常规核磁共振方法得到的孔隙度偏低。通过对核磁测井孔隙度主要影响因素进行分析认为:造成松辽盆地安达地区沙河子组储层的核磁测井孔隙度偏低的主要原因是储层含气使得含氢指数降低,从而导致信号量减小。通过核磁共振理论公式推导,同时结合取心分析数据计算得到含氢指数校正系数,建立了含氢指数校正系数和核磁测井孔隙度之间的校正模型,从而实现了核磁测井孔隙度含氢指数校正的连续处理。松辽盆地安达地区沙河子组多口井的岩石样品核磁孔隙度校正的实际应用表明,校正后的砂砾岩孔隙度平均相对误差从39.4%下降到9.7%,砂岩从30.6%下降到了15.2%,有效提高了核磁测并孔隙度的精度。

基于乐观行动-评判深度强化学习的含氢综合能源系统低碳经济调度

“双碳”背景下,以氢能为能源载体的含氢综合能源系统是中国能源行业低碳化转型的重要支撑。为保证含氢综合能源系统中的氢能供给并提高用氢效率,该文提出了一种电气混合制氢及氢能综合利用的综合能源系统运行模式;并基于碳捕集装置和综合需求响应建立了源荷互补降碳机制,以充分挖掘系统降碳潜能,进一步提升可再生能源消纳率及系统低碳化水平;此外,为了对含氢综合能源系统中的源荷随机波动实现快速响应,提出基于乐观行动-评判深度强化学习方法对系统优化调度模型进行离线训练和在线优化求解,可高效实现含氢综合能源系统的低碳经济在线优化调度。最后通过算例应用验证了所提方法的优越性。

基于含氢指数校正的致密气核磁测井孔隙度方法

与石油行业标准方法测量的岩石有效孔隙度比较,基于核磁测井处理解释的孔隙度相对偏低。通过分析总结核磁测井解释孔隙度的主控因素:造成松辽盆地安达地区沙河子组储层的核磁测井孔隙度偏低的主要原因是储层含气使得含氢指数降低,从而导致信号量减小。通过核磁共振理论公式推导,同时结合取心分析数据计算得到含氢指数校正系数,建立了含氢指数校正系数和核磁测井孔隙度之间的校正模型,从而实现了核磁测井解释孔隙度含氢指数校正的逐点连续处理。松辽北部安达地区沙河子组多口井的实验样品核磁处理孔隙度校正的效果显示,砂砾岩孔隙度校正后的平均相对误差从39.4%下降到9.7%,砂岩从30.6%下降到了15.2%,核磁测井解释孔隙度精度显著提高。

甲基高含氢硅油品质提升研究

含氢硅油有较高的耐热性、耐水性、电绝缘性和较小的表面张力,有着广泛的用途,随着应用领域的扩大,对产品品质的要求越来越高,特别是用在军工、食品、日化、纺织领域。本文针对共水解缩合法工艺,研究影响产品品质的因素并提出一些质量提升措施建议。

含氢硅油的最新研究进展

综述了近20年来含氢硅油的研究成果,对全含氢硅油和部分含氢硅油的制备方法进行了分析及比较。展望了含氢硅油的发展方向。

基于同炉合金双试样密度差方法的铝合金熔体含氢量测定研究

介绍一种炉前利用同炉熔体同步制备含气(孔)及无气(孔)试样,通过测定其密度检测铝合金熔体含氢量的基本原理和实现方法。含气(孔)和无气(孔)试样分别在减压和常压环境下完成凝固,通过控制环境压力、温度及保压时间获得所需试样;试样密度利用高精度称重系统分别测定其空中和水中质量;最后利用所得含气(孔)及无气(孔)试样密度算得被测熔体含氢量。

含氢储能的多源联合发电系统调度研究

风电和光伏发电具有间歇性和随机性,为了降低在多源联合发电系统中的弃风弃光率,采用含氢储能系统和火电机组配合来平滑风电和光电机组出力。文中以系统运行成本最小和弃电惩罚成本最小为目标,以系统功率平衡、火电机组出力和爬坡、热备用、风电和光电出力及储能系统储氢罐容量、电解槽和燃料电池功率等为约束条件构建了多源联合发电系统日前调度模型。通过YALMIP工具箱对模型进行编程,并调用CPLEX对编写的程序进行求解。对含有风电、光电、火电机组以及储能系统的多源联合发电系统进行算例分析,通过对比有无储能系统的弃风弃光量和系统总运行成本,证明了含氢储能系统可以有效降低系统的弃风弃光率,并提高系统的经济性。

菊粉改性含氢硅油表面活性剂的合成及性能研究

以菊粉(IN)、含氢硅油(0.5%PHMS)、烯丙基缩水甘油醚为原料,通过开环反应、硅氢加成反应制备菊粉改性含氢硅油(IN-0.5%PHMS)表面活性剂。通过傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对产物结构进行表征,考察产物的表面张力、接触角、泡沫性能、乳化性能和复配后的乳化性能。结果表明:菊粉改性含氢硅油表面活性剂具有较好的表面性能,最低可使表面张力降至26.17 mN/m;在固体石蜡片上具有良好的铺展性能;具有良好的自身消泡性,菊粉与含氢硅油摩尔比为2∶1时,产物5 min自身消泡率可达到70.0%;乳化液体石蜡乳液在室温下放置20 d未分层,与烷基糖苷(APG 0814)乳化剂复配后,乳化二甲基硅油(350 Pa·s)乳液稳定性得到明显增强。

多种含氢燃气燃烧NO生成机理

针对低NOx排放的多气种燃烧器研发需求,利用详细化学反应机理开展了数值模拟工作,深入探究了H_(2)、H_(2)/CO、H_(2)/CH_(4),以及H_(2)/NH_(3)预混火焰中NO的生成机理。计算结果表明:H_(2)火焰中NO的生成机理包括NNH机理及热力型机理,后者起主导作用;添加CO强化O的生成从而加剧热力型NO的生成;H_(2)/CH_(4)火焰中NO的生成机理与CH_(4)火焰相似,包括火焰内的快速型机理和火焰后的热力型机理,H_(2)占比的改变引起NO排放浓度的变化量不超过15 ppm;H_(2)/NH_(3)火焰中NO主要来源于NH_(3)的氧化,贫燃条件下,H_(2)/NH_(3)火焰尾部NO排放浓度比H_(2)火焰高两个数量级,NO的生成对H+O_(2)=O+OH反应高度敏感,该反应的强化引起NO生成加剧。

我国含氢氯氟烃生产淘汰及氢氟碳化物管控对聚氨酯泡沫行业影响浅析

介绍了我国HCFCs生产行业HCFC-141b淘汰工作和消费领域聚氨酯(PU)泡沫行业HCFC-141b淘汰工作的相关情况,以及《基加利修正案》对氢氟碳化物的管控思路,并简要分析了含氢氯氟烃全面淘汰及氢氟碳化物管控对我国聚氨酯泡沫行业产生的影响。

含氢硅油和聚醚硅油中含氢量的测定

采用龙氏氮素器对含氢硅油和聚醚硅油中的含氢量进行了测定。其原理是利用Si-H键与NaOH溶液反应产生氢气,通过准确测定生成氢气的体积,由气态方程式即可计算出含氢量,并与化学法进行了对比,结果表明两者间相对偏差均小于3.3%,取得了满意的效果。

含氢交联剂对加成型液体灌封胶性能的影响

研究了含氢交联剂的杂质硫含量、活性氢含量、分子结构、分子链节数量、Si-H/Si-Vi摩尔比对加成型液体灌封胶性能的影响。结果表明:选用固体酸催化,分子链节数量为30、活性氢含量为0.30%的含氢交联剂,侧链交联剂与端含氢交联剂摩尔比值为4~4.5,Si-H/Si-Vi摩尔比为1.3∶1~2.4∶1,制备的加成型液体灌封胶各项指标均良好。

低聚合度含氢硅油的合成条件及工艺研究

低聚合度含氢硅油是改性硅油的重要中间体,因为其分子中含有活泼氢,可用于合成各种性质的改性硅油。由低聚合度含氢硅油制备的改性硅油具有良好的分散性、独特的挥发性,以及低表面张力,常被用作个人护理产品中的添加剂。目前文献报道较集中于低含氢硅油高聚物,对于低含氢硅油中纯组分的合成及性质尚待探寻。MD_(100)D_(10) ^(H)M作为低聚合度含氢硅油中的纯组分具有很好的代表性。本文通过正交试验得出合成MD_(100)D_(10) ^(H)M的最佳催化剂为NKC-9阳离子交换树脂,采用单因素实验在中试过程中进一步对MD_(100)D_(10) ^(H)M的合成进行优化,得出最佳条件为:反应温度50℃,催化剂用量2%,反应时间2h。

高含氢硅油调聚法制备低含氢硅油的研究

通过高含氢硅油与八甲基环四硅氧烷的调聚反应制备低含氢硅油。研究了反应温度、时间、原料配比等对单体转化率、产物折射率的影响。结果表明,在以浓硫酸为催化剂时,反应温度为26℃,反应时间控制在8 h为宜;在含氢量保持不变的的情况下,随着六甲基二硅氧烷(MM)用量的增加,低含氢硅油摩尔质量降低,其折射率随之降低;MM用量保持不变的情况下,随着活性氢量分数的提高,低含氢硅油的折射率逐渐降低。

种子乳液共聚法制备含氢聚甲基硅氧烷/丙烯酸酯织物涂层剂

以丙烯酸丁酯 ( BA)、丙烯酸乙酯 ( EA)、含氢聚甲基硅氧烷 ( PHMS)、甲基丙烯酸甲酯 ( MMA)、丙烯腈( AN)为主单体 ,丙烯酸 ( AA)等为功能单体 ,N 羟甲基丙烯酰胺 ( NMA)等为交联剂 ,采用种子乳液共聚法制备了自交联织物涂层剂。经实验确定最佳反应条件为 :m( BA) / m( EA) / m( PHMS) / m( MMA) / m( AN) =6 .8/0 .5 / 0 .7/ 1 .2 / 0 .8,AA、交联剂、乳化剂和引发剂的用量分别为单体总质量的 3%、4 %、4 %和 0 .3% ,种子和外壳的反应温度分别为 78℃和 82℃ ,反应时间分别为 4 h和 6 h。应用实验结果表明 ,乳液胶膜拉伸强度可达2 .1 3MPa,涂层织物抗静水压可达 6 .85 k Pa,透湿量 ( 2 4 h)达 5 6 1 5 g/ m2。

利用含氢工业尾气或过程气生产高纯氢气

利用含氢工业尾气或过程气生产高纯氢气会取得可观的经济效益和社会效益。这里介绍了作者自主设计的高纯氢生产流程。

含氢聚甲基硅氧烷的合成与表征

以八甲基环四硅氧烷(D4)、四甲基四氢环四硅氧烷(D4H)和六甲基二硅氧烷(MM)为原料,以强酸性离子交换树脂为催化剂,采用开环共聚法合成了一系列相对分子质量和含氢量可控、相对分子质量分布较窄的含氢聚甲基硅氧烷(PDMS-co-PHMS)。研究了催化剂种类、反应温度、反应时间、催化剂用量、搅拌速度对产物相对分子质量、含氢量以及产率的影响,并通过正交试验对工艺条件进行优化,实现了一系列具有不同含氢比例的含氢聚甲基硅氧烷的可控合成;并利用红外光谱、核磁共振和凝胶渗透色谱对产物进行分析表征。结果表明,以强酸性离子交换树脂为催化剂,可控合成了相对分子质量为1.19×103~3.01×103的含氢聚甲基硅氧烷,最佳反应条件是反应温度为60℃,反应时间为12h,催化剂质量分数为1%,搅拌速度为400 r/min。

甲基苯基含氢硅油的合成及其热稳定性

以甲基含氢硅油为氢源,在浓硫酸催化下经水解共聚缩合合成了甲基苯基含氢硅油(1),其结构和热稳定性经1H NMR,FT-IR和TGA表征。结果表明,1失重5%的温度为337.42℃。

一种从含氢气体分离浓缩氢的新技术——水合物分离技术

In this work, a new idea for separating or purifying hydrogen from gas mixture was proposed. As the hydrate formation pressures for different gas components at the same temperature are different from each other, the gas mixture can be separated partially by forming hydrate. This technology is especially suitable for purifying hydrogen, as hydrogen can not form hydrate while other components can. Schematics for purifying hydrogen by forming hydrate were given. A series of fundamental experiments were performed,which showed that it is a promising technology to separate or purify hydrogen by forming hydrate.